KANDUNGAN LOGAM Pb DAN Cu DALAM BUAH STROBERI SERTA SPESIASI DAN BIOAVAILABILITASNYA DALAM TANAH TEMPAT TUMBUH STROBERI DI DAERAH BEDUGUL SKRIPSI

Transkripsi

1 KANDUNGAN LOGAM Pb DAN Cu DALAM BUAH STROBERI SERTA SPESIASI DAN BIOAVAILABILITASNYA DALAM TANAH TEMPAT TUMBUH STROBERI DI DAERAH BEDUGUL SKRIPSI Oleh : PUTU DESITHA PRATITI KAMESWARI WISNAWA NIM JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015 i

2 KANDUNGAN LOGAM Pb DAN Cu DALAM BUAH STROBERI SERTA SPESIASI DAN BIOAVAILABILITASNYA DALAM TANAH TEMPAT TUMBUH STROBERI DI DAERAH BEDUGUL SKRIPSI Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana sains (S.Si) di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana Oleh : Putu Desitha Pratiti Kameswari Wisnawa NIM Menyetujui : Pembimbing I Pembimbing II Drs. I Made Siaka, M.Sc.(Hons). NIP Mengesahkan Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si. NIP Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si. TIM NIP. PENGUJI SIDANG SKRIPSI ii

3 KANDUNGAN LOGAM Pb DAN Cu DALAM BUAH STROBERI SERTA SPESIASI DAN BIOAVAILABILITASNYA DALAM TANAH TEMPAT TUMBUH STROBERI DI DAERAH BEDUGUL Oleh : Putu Desitha Pratiti Kameswari Wisnawa NIM Skripsi ini disidangkan di Bukit Jimbaran Pada hari Jumat, 4 September 2015 Penguji Sidang Skripsi Ketua Sekretaris Drs. I Made Siaka, M.Sc.(Hons). NIP Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si. NIP Anggota Dr. Dra. Ni Made Suaniti, M.Si. NIP Dr. Dra. Wiwik Susanah Rita, M.Si. NIP Oka Ratnayani, S.Si., M.Si.,Ph.d. NIP iii

4 ABSTRAK Penelitian tentang spesiasi dan bioavailabilitas logam berat Pb dan Cu dalam buah stroberi dan tanah tempat tumbuh stroberi di daerah Bedugul telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan logam berat Pb dan Cu total dalam buah stroberi dan tanah tempat tumbuhnya serta spesies dan bioavailabilitas kedua logam tersebut dalam tanah tempat tumbuh stroberi di daerah Bedugul. Metode digesti basah menggunakan reverse aqua regia dan ekstraksi bertahap untuk melepaskan logam berat yang terikat pada berbagai fase tanah. Pengukuran kedua logam tersebut dilakukan dengan menggunakan AAS (Shimadzu, AA-7000). Kandungan Pb dan Cu total berturut-turut 2,5903 9,2019 dan 0,8744 1,1567 mg/kg dalam buah stroberi dan 20, ,0144 dan 39, ,6620 mg/kg dalam tanah. Spesiasi logam Pb dan Cu dalam tanah yang berasosiasi dengan fraksi EFLE berturut-turut 3,4944 dan 1,2454 mg/kg, sementara yang terikat pada fase Fe/Mn oksida 5,6652 dan 3,1860 mg/kg. Logam Pb dan Cu yang terikat pada fase Organik/Sulfida berturut-turut 7,9553 dan 5,5913 mg/kg, sedangkan yang terikat pada fase Resistant adalah 13,4471 dan 31,0796 mg/kg. Bioavailabilitas logam Pb dan Cu dalam tanah didominasi oleh fraksi non bioavailabel yaitu berturut-turut 43,69 dan 76,11%, diikuti oleh fraksi berpotensi bioavailabel, dan fraksi yang terkecil adalah fraksi bioavailabel. Kata kunci : tanah, Pb, Cu, ekstraksi bertahap, spesiasi, dan bioavailabilitas iv

5 ABSTRACT A study about speciation and bioavailability of heavy metals, Pb and Cu in strawberry fruits and in the strawberry soils in Bedugul areas has been carried out. This study was aimed to determine the concentrations of Pb and Cu in the fruits and the soils, as well as speciation and bioavailabilities of both metals in the soils. Wet digestion method with reverse aqua regia was applied for determining the total metals, while sequential extraction method was performed to fractionate the metals bound to the various phases of the soils. The measurement of both metals was carried out by the use of AAS (Shimadzu, AA-7000). The total Pb and Cu contens in the fruits were and mg/kg, respectively while in the soils were 20, and ,6620 mg/kg, respectively. In the speciation of both metals in soils, it was found that Pb and Cu associated with EFLE phases were and mg/kg, respectively, while they bound to Fe/Mn Oxides phases were and mg/kg, respectively. The Pb and Cu bound to organic/sulfide phases were and mg/kg, respectively and those bound to resistant phases were and mg/kg, respectively. Bioavailabilities of Pb and Cu in the soils were dominated by non bioavailable fractions, i.e dan 76.11%, respectively, followed by the fractions of potentially bioavailable, and the lowest fractions were found as readily bioavailable. Keywords : soil, Pb, Cu, sequential extraction, speciation, and bioavailability v

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa atas perlindungan dan segala rahmat-nya, sehingga penyusunan skripsi yang berjudul Kandungan Logam Pb dan Cu dalam Buah Stroberi Serta Spesiasi dan Bioavailabilitasnya dalam Tanah Tempat Tumbuh Stroberi Di Daerah Bedugul dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk menjadi sarjana sains di Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif tentang kandungan total logam berat Pb dan Cu dalam buah stroberi dan tanah tempat tumbuhnya serta fraksi dari masing-masing spesiasi dan bioavailabilitas kedua logam dalam tanah pertanian stroberi di daerah Bedugul dengan menggunakan Atomic Absorbtion Spectrophotometer (AAS). Dalam penyusunan skripsi ini, penulis banyak mendapat semangat dan dorongan positif, dan saran-saran yang sangat bermanfaat dari semua pihak yang terkait. Oleh karena itu, penulis mengucapkan rasa terima kepada: 1. Bapak Drs. I Made Siaka, M.Sc.(Hons). dan Bapak Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si. selaku dosen pembimbing I dan II yang telah meluangkan waktu untuk membimbing dan membantu dalam penyusunan skripsi ini. 2. Bapak Anak Agung Bawa Putra, S.Si., M.Si. selaku Ketua Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Udayana. 3. Orang tua yang selalu memberikan dukungan, perhatian, semangat, motivasi dan doa sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini. vi

7 4. Bacudewa Krisna, Bagus Mahendra, Ayu Susilawati, Putri Cintya, Indra Dwitama, Yogi Sutrisna, Angga Wira Raditya, yang selalu menemani, menghibur dan memberikan semangat serta motivasi sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini. 5. Teman-teman Kimia 2011 yang selalu memberikan semangat dan bantuan sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan ini tidak luput dari kesalahan baik dalam sistematika maupun bahasanya. Karena sebagai manusia biasa tidak luput dari kesalahan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran konstruktif dari semua pihak sehingga dapat menjadi evaluasi dan penyempurna dimasa yang akan datang. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca dan pihak yang membutuhkan. Bukit Jimbaran, Agustus 2015 Penulis vii

8 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI... ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR.... ii iii iv v vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN xi xii xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Tanah Pencemaran Tanah Pencemaran Tanah oleh Logam Berat Logam Berat Logam timbal (Pb) Logam tembaga (Cu) Ekstraksi Bertahap viii

9 2.6 Spesiasi dan Bioavailabilitas Atomic Absorbtion Spectrophotometer (AAS) Metode kurva kalibrasi Metode penambahan standar BAB III METODOLOGI PENELITIAN Alat dan Bahan Penelitian Alat penelitian Bahan penelitian Tempat Penelitian Pengambilan Sampel Pengambilan sampel buah stroberi Pengambilan sampel tanah Preparasi Sampel Preparasi sampel buah stroberi Preparasi sampel tanah Pembuatan Larutan Standar Pembuatan larutan Pb standar 1000mg/L Pembuatan larutan Cu standar 1000mg/L Pembuatan Kurva Kalibrasi Pembuatan kurva kalibrasi untuk Pb Pembuatan kurva kalibrasi untuk Cu Penentuan Konsentrasi Pb dan Cu Total dalam Sampel Buah Stroberi Penentuan Konsentrasi Pb dan Cu Total dalam Sampel Tanah ix

10 3.9 Spesiasi Pb dan Cu pada Sampel Tanah BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Penentuan Konsentrasi Pb dan Cu Total dalam Sampel Tanah Penentuan Konsentrasi Pb dan CuTotal dalam Sampel Buah Stroberi Hasil Spesiasi dan Bioavailabilitas Logam Pb dan Cu dalam Sampel Tanah BAB V SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1 Konsentrasi Logam Pb dan Cu Total dalam Sampel Tanah Tabel 4.2 Tabel 4.3 Konsentrasi Logam Pb dan Cu Total dalam Sampel Buah Stroberi Konsentrasi Logam Pb dan Cu Terekstraksi dalam Sampel Tanah xi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Skema Spektrofotometri Serapan Atom (AAS) Gambar 2.2 Grafik hubungan antara absorbansi dan konsentrasi Gambar 2.3 Kurva penambahan standar Gambar 4.1 Gambar 4.2 Perbandingan konsentrasi logam Pb dan Cu total sampel tanah Perbandingan konsentrasi logam Pb dan Cu total dalam sampel buah stroberi Gambar 4.3 Persentase logam Pb terekstraksi dalam sampel tanah Gambar 4.4 Persentase logam Cu terekstraksi dalam tanah xii

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Perhitungan Pembuatan Larutan Lampiran 2 Lampiran 3 Skema Penentuan Konsentrasi Pb dan Cu Total Pada Sampel Buah Stroberi Skema Penentuan Konsentrasi Pb dan Cu Total Pada Sampel Tanah Lampiran 4 Skema Ekstraksi Bertahap (Sequential Extraction) Lampiran 5 Lampiran 6 Lampiran 7 Lampiran 8 Lampiran 9 Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Pb dan Cu Standar Sampel Tanah Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Pb dan Cu Standar Sampel Stroberi Perhitungan Konsentrasi Pb dan Cu Total dalam Sampel Tanah Perhitungan Konsentrasi Pb dan Cu Total dalam Sampel Stroberi Perhitungan Konsentrasi dan Persentase Logam Pb dan Cu yang Terekstraksi dengan Ekstraksi Bertahap xiii